KR101086126B1 - 무선 액세스 네트워크 기지국 및 업링크 도달 시간차를 이용하는 이동국에 대한 로케이션 정보 결정 방법 - Google Patents

무선 액세스 네트워크 기지국 및 업링크 도달 시간차를 이용하는 이동국에 대한 로케이션 정보 결정 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서에는 무선 액세스 네트워크에서 업링크 도달 시간차(uplink time-difference of arrival : U-TDOA)를 이용하는 이동국의 현재 위치 정보를 결정하는 기지국, 통신 시스템 및 방법의 실시예가 일반적으로 기술되어 있다. 다른 실시예가 또한 기술되고 청구되어 있다. 몇몇 실시예에서, 제 1 타이밍 조정은 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 이동국으로부터의 레인징 프레임의 수신으로부터 결정된다. 제 2 타이밍 조정은 이동국으로부터의 레인징 프레임의 수신에 기초하여 논서빙 기지국에 의해 결정될 수 있다.

Description

무선 액세스 네트워크 기지국 및 업링크 도달 시간차를 이용하는 이동국에 대한 로케이션 정보 결정 방법{WIRELESS ACCESS NETWORK BASE STATION AND METHOD FOR DETERMINING LOCATION INFORMATION FOR A MOBILE STATION USING UPLINK TIME-DIFFERENCE OF ARRIVAL}
본 발명의 몇몇 실시예는 통신 네트워크에 관한 것이다. 본 발명의 몇몇 실시예는 무선 액세스 네트워크에 관한 것이다.
무선 액세스 네트워크와 같은 다수의 무선 네트워크는 이동국이 VoIP(Voice over Internet Protocol)와 같은 음성을 통신하도록 허용하는 다수의 유형의 무선 서비스를 제공할 수 있다. 이동국의 현재 위치 정보는 긴급 상황인 경우에 이들 네트워크에 의해 제공될 필요가 있다. 이러한 조정 에이전시는 심지어 현재 위치 정보가 음성을 통신할 때 이용 가능한 것을 요구할 수도 있다. 몇몇 통상적인 이동국은 그 위치를 결정하도록 GPS(global positioning system)를 사용하지만, GPS 회로는 고가이고, 공간을 차지하며, 현저한 전력을 소모한다. 이들은 유해용 및/또는 배터리 전원 공급되는 이동국에 대해서는 현저한 단점을 갖는다.
따라서, 추가적인 및/또는 고가의 회로 없이, 및 현저한 전력 소모 없이, 무선 액세스 네트워크 및 이 무선 액세스 네트워크에서 동작하는 이동국의 현재 위치 정보를 결정하는 방법에 일반적인 필요성이 존재한다. 긴급 상황인 경우에 이동국의 현재 위치 정보를 제공할 수 있는 무선 액세스 네트워크에 대한 일반적인 필요성이 또한 존재한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 무선 액세스 네트워크를 도시하고,
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 2개의 논서빙 기지국을 이용하는 이동국의 현재 위치 정보의 결정을 도시하며,
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 1개의 논서빙 기지국을 이용하는 이동국의 현재 위치 정보의 결정을 도시하고,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 업링크 도달 시간차(uplink time-difference of arrival : U-TDOA) 측정의 측정치를 도시하며,
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기지국의 블록도를 도시하고,
도 6a는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 U-TDOA 측정을 결정하는 프로시쥬어를 도시하며,
도 6b는 본 발명의 몇몇 다른 실시예에 따른 U-TDOA 측정을 결정하는 프로시쥬어를 도시하고,
도 7은 분할된 안테나를 사용하는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 무선 액세스 네트워크를 도시한다.
후술하는 설명 및 도면은 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록 본 발명의 특정의 실시예를 충분히 도시한다. 다른 실시예는 구조적, 논리적, 전기적, 프로세스 및 다른 변경을 포함할 수 있다. 예는 단지 가능한 변형예를 대표한다. 개별적인 구성요소, 및 기능은 명시적으로 요구하지 않는 한 선택적이며, 동작의 시퀀스는 가변될 수 있다. 몇몇 실시예의 일부분 및 특징은 이들 다른 실시예에 포함되거나, 또는 이들 다른 실시예로 대체될 수 있다. 특허 청구 범위에 개시된 본 발명의 실시예는 이들 특허 청구 범위의 모든 이용 가능한 균등예를 포함한다. 본 발명의 실시예는 본 명세서에서 2개 이상이 실제로 개시되는 경우 본 출원의 범위를 임의의 단일의 본 발명 또는 본 발명의 개념으로 제한하도록 의도하지 않고 단지 편의상 "본 발명"이란 용어에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 지칭될 수 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 무선 액세스 네트워크를 도시한다. 무선 액세스 네트워크(100)는 이동국(102)과 같은 하나 이상의 이동국에 대해 무선 통신을 제공하는 기지국(104, 106 및 108)과 같은 다수의 기지국을 포함할 수 있다. 기지국(104, 106 및 108)은 외부 네트워크(112)에 결합될 수 있는 귀로(backhaul) 네트워크(110)를 통해 통신할 수 있다. 기지국(104, 106 및 108)은 이동국(102)이 무선 액세스 네트워크(100) 내에서 외부 네트워크(112) 뿐만 아니라 다른 이동국을 통해 액세스 가능한 디바이스와 통신하도록 할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이동국(102)이 기지국(104)과 통신 중이고, 기지국(104)과 현재 연관(associate)되어 있을 때, 기지국(104)은 서빙(serving) 기지국으로서 지칭될 수 있다. 기지국(106, 108)과 같은 다른 기지국은 논서빙(non-serving) 기지국으로서 지칭될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따르면, 이동국(102)의 현재 위치 정보는 업링크 도달 시간차(uplink time-difference of arrival : U-TDOA) 측정을 이용하여 서빙 기지국(104)에 의해 결정될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 현재 위치 정보는 긴급 상황인 경우에 외부 네트워크(112)에 의해 이용가능할 수 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 서빙 기지국(104)은 레인징 프레임(ranging frame)을 전송할 때 사용하기 위한 이동국(102)에 대한 레인징 프레임 파라미터를 논서빙 기지국(106)에게 통지할 수 있다. 서빙 기지국(104)은 레인징 개시 메시지(initiate ranging message)를 이동국(102)에 전송함으로써 자율적인(autonomous) 레인징을 개시할 수 있다. 이동국(102)은 레인징 프레임 파라미터에 따라 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 레인징 프레임을 응답식으로 전송할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 서빙 기지국(104)에 의해 이동국(102)으로 전송된 레인징 개시 메시지는 자율적인 레인징 응답(RNG_RSP) 메시지를 포함할 수 있고, 이동국(102)에 의해 전송된 레인징 메시지는 레인징 요청(RNG_REQ) 메시지를 포함할 수 있다. 이들 실시예에서, 서빙 기지국(104)에 의해 전송된 자율적인 RNG_RSP 메시지는, 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 이동국(102)이 RNG_REQ 메시지를 응답식으로 전송하도록 할 수 있다. 이들 실시예에서, 무선 액세스 네트워크(100)는 아래에서 참조되는 제안된 사양(specifications) 및/또는 IEEE 802.16 표준 중 하나에 따라 동작할 수 있다. 이들 실시예에서, RNG_REQ 메시지 및 RNG_RSP 메시지는 이들 표준 또는 제안된 사양에 따라 구성될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 레인징 개시 메시지는 이동국(102)이 레인징 프레임을 전송하도록 하는 자율적인 응답 메시지일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 관점으로 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 서빙 기지국(104)에 의해 전송되는 레인징 개시 메시지는 타이밍 어드밴스(ta) 및 레인징 프레임 파라미터를 포함할 수 있다. 서빙 기지국(104)은 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 이동국(102)으로부터 레인징 프레임을 수신한 것으로부터 제 1 타이밍 조정(t1)을 결정할 수 있다. 서빙 기지국(104)은 논서빙 기지국(106)으로부터 제 2 타이밍 조정(t2)을 수신할 수 있다. 제 2 타이밍 조정은 이동국(102)으로부터의 레인징 프레임의 수신에 기초하여 논서빙 기지국(106)에 의해 결정되었다. 몇몇 실시예에서, 제 2 타이밍 조정은 귀로 네트워크(110)를 통해 서빙 기지국(104)에 의해 수신될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다.
이들 실시예 중 몇몇에서, 서빙 기지국(104)은 레인징 프레임을 전송할 때 사용하기 위해 이동국(102)에 업링크 타임 슬롯을 부여할 수 있다. 또한 서빙 기지국(104)은 타이밍 어드밴스와 상기 제 1 및 제 2 타이밍 조정으로부터 제 1 업링크 도달 시간차(uplink time-difference of arrival : U-TDOA) 파라미터(T1)를 생성할 수 있다. 제 1 U-TDOA 파라미터는 서빙 기지국(104)에 대한 이동국(102)의 현재 위치 정보를 결정하도록 사용될 수 있다. 이들 실시예는 아래에서 보다 상세하게 기술된다. 논서빙 기지국(108)과 같은 제 2 논서빙 기지국이 이용가능할 때, 제 2 U-TDOA 파라미터(T2)를 생성하도록 제 2 논서빙 기지국(108)에 의해 유사한 프로세스가 수행될 수 있다. 이들 실시예에서, 제 1 및 제 2 U-TDOA 파라미터는 이동국(102)의 현재 위치 정보를 결정하도록 사용될 수 있다. 이들 실시예는 또한 이하에서 보다 상세하게 기술된다.
몇몇 실시예에서, 서빙 기지국(104), 논서빙 기지국(106) 및/또는 논서빙 기지국(108)은 이동국과 통신하도록 동일한 주파수 세트를 이용할 수 있다. 이들 실시예에서, 동일한 레인징 프레임은 타이밍 조정을 결정하도록 서빙 기지국(104), 논서빙 기지국(106) 및/또는 논서빙 기지국(108)에 의해 결정될 수 있다. 이들 실시예는 도 6a를 참조하여 이하에서 보다 상세하게 기술된다.
몇몇 다른 실시예에서, 서빙 기지국(104), 논서빙 기지국(106) 및/또는 논서빙 기지국(108)은 이동국과 통신하는 데에 서로 다른 주파수 세트를 이용할 수 있다. 이들 실시예에서, 이동국(102)은 서빙 기지국(104), 논서빙 기지국(106) 및/또는 논서빙 기지국(108)에 서로 다른 레인징 프레임을 전송할 수 있다. 이들 실시예는 도 6b를 참조하여 이하에서 보다 상세하게 기술된다.
몇몇 실시예에서, 이동국(102), 서빙 기지국(104) 및 논서빙 기지국(106 및 108)은 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)와 같은 다수의 액세스 방식을 사용하여 실질적으로 동시에 동작할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다.
기지국(104, 106 및 108)은 하나 이상의 안테나(103)를 이용하여 이동국(102)와 통신할 수 있다. 안테나(103)는, 예를 들어, 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 패치 안테나, 루프 안테나, 마이크로스트립 안테나 또는 무선 주파수(RF) 신호의 전송에 적합한 그외의 유형의 안테나를 포함하는 하나 이상의 방향성 또는 전방향성 안테나를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기지국은 서로 다른 섹터 내에서 무간섭(non-interfering) 통신을 제공하도록 분할된 안테나를 사용할 수 있다. 이들 분할된 실시예는 아래에서 보다 상세하게 기술된다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 2개의 논서빙 기지국을 이용하는 이동국의 현재 위치 정보의 결정을 도시한다. 도 2에서, 이동국(102)은 이동국(102)(도 1)에 대응할 수 있고, 서빙 기지국(104)은 서빙 기지국(104)(도 1)에 대응할 수 있으며, 논서빙 기지국(106)은 논서빙 기지국(106)(도 1)에 대응할 수 있고, 논서빙 기지국(108)은 논서빙 기지국(108)(도 1)에 대응할 수 있다. 도시된 바와 같이, 논서빙 기지국(106)은 서빙 기지국(104)에 대해 좌표(x1, y1)에 위치될 수 있고, 논서빙 기지국(108)은 서빙 기지국(104)에 대해 좌표(x2, y2)에 위치될 수 있다. 좌표(x, y)에 있는 이동국(102)의 현재 위치 정보는 서빙 기지국으로부터의 거리 D, 논서빙 기지국(106)으로부터의 거리 D1, 논서빙 기지국(108)으로부터의 거리 D2인 것으로 도시되어 있다. 거리 D, D1 및 D2는 타이밍 어드밴스, 서빙 기지국(104)에 의해 결정된 제 1 타이밍 조정, 논서빙 기지국(106)에 의해 결정된 제 2 타이밍 조정 및/또는 논서빙 기지국(108)에 의해 결정된 제 3 타이밍 조정으로부터 결정될 수 있다. 이동국(102)의 현재 위치 정보를 결정하도록 서빙 기지국(104)에 부가하여, 2개 이상의 논서빙 기지국을 사용하는 몇몇 실시예는 이하 보다 상세하게 기술된다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 1개의 논서빙 기지국을 이용하는 이동국의 현재 위치 정보의 결정을 도시한다. 도 3에서, 이동국(102)은 이동국(102)(도 1)에 대응할 수 있고, 서빙 기지국(104)은 서빙 기지국(104)(도 1)에 대응할 수 있으며, 논서빙 기지국(106)은 논서빙 기지국(106)(도 1)에 대응할 수 있다.
이들 실시예에서, 이동국(102)의 현재 위치 정보는 서빙 기지국(104) 및 논서빙 기지국(106)을 이용하여 결정된다. 이들 실시예에서, 좌표 축은 도시된 바와 같은 좌표 축 중 하나의 축에 이동국(102)을 위치시키도록 수학적으로 회전될 수 있다. 따라서, 이동국(102)의 현재 위치 정보는 2개 이상의 논서빙 기지국 대신에 1개의 논서빙 기지국을 이용하여 결정될 수 있다. 이동국(102)의 현재 위치 정보를 결정하도록 서빙 기지국(104)에 추가로 단일의 논서빙 기지국을 사용하는 몇몇 실시예가 아래에서 보다 상세하게 기술된다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 업링크 도달 시간차(U-TDOA) 측정의 측정치를 도시한다. 도 4a 및 도 4b에서, 이동국(102)은 이동국(102)(도 1)에 대응할 수 있고, 서빙 기지국(104)은 서빙 기지국(104)(도 1)에 대응할 수 있으며, 논서빙 기지국(106)은 논서빙 기지국(106)(도 1)에 대응할 수 있다. 도 4a는 기지국(104, 106)이 이동국과 통신하는 데에 동일한 주파수를 이용하는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 U-TDOA 측정의 측정치를 도시한다. 도 4b는 기지국(104 및 106)이 이동국과 통신하는 데에 주파수 다이버시티를 사용하는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 U-TDOA 측정의 측정치를 도시한다. 논서빙 기지국(108)(도 1)과 같은 제 2 논서빙 기지국과의 통신은 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있지 않다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 이동국(102)은 업링크 타임 슬롯(401) 내에서의 수신을 위한 서빙 기지국(104) 및 업링크 타임 슬롯(403) 내에서의 수신을 위한 논서빙 기지국(106)에 업링크(UL) 버스트(405) 내의 레인징 프레임을 전송한다. 이들 실시예에서, 서빙 기지국(104) 및 논서빙 기지국(106)의 프레임은 동기화될 수 있고, 이동국(102)은 부여된 타임 슬롯에 대해 타이밍 어드밴스(402)로 레인징 프레임을 전송할 수 있다. 레인징 프레임은 업링크 타임 슬롯(403) 내의 서빙 기지국(104)에서 수신되어, 제 1 타이밍 조정(404)(t1로서 도시됨)이 계산되도록 할 수 있다. 레인징 프레임은 논서빙 기지국(106)에서 수신되어, 제 2 타이밍 조정(406)(t2로서 도시됨)이 계산되도록 할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 논서빙 기지국(108)(도 1)과 같은 제 2 논서빙 기지국이 사용될 때, 레인징 프레임은 제 2 논서빙 기지국에서 수신되어, 제 3 타이밍 조정(t3으로서 도시됨)이 계산되도록 할 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 이동국(102)은 업링크 타임 슬롯(401) 내에서의 수신을 위해 업링크 버스트(uplink burst)(415) 내에서 서빙 기지국(104)에 레인징 프레임을 전송한다. 또한 이동국(102)은 업링크 타임 슬롯(413) 내에서의 수신을 위해 업링크 버스트(425) 내에서 논서빙 기지국(106)에 제 2 레인징 프레임을 전송한다. 이들 실시예에서, 제 1 타이밍 조정(404)(t1로서 도시됨)이 계산될 수 있도록 제 1 레인징 프레임이 업링크 타임 슬롯(403) 내에서 서빙 기지국(104)에 수신될 수 있고, 제 2 타이밍 조정(416)(t2로서 도시됨)이 계산될 수 있도록 제 2 레인징 프레임이 논서빙 기지국(106)에서 수신될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 논서빙 기지국(108)(도 1)과 같은 제 2 논서빙 기지국이 사용될 때, 제 3 레인징 프레임이 제 2 논서빙 기지국에 의해 수신되도록 이동국(102)에 의해 전송되어, 제 3 타이밍 조정(예를 들어, t3)이 계산될 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 업링크 버스트(415 및 425)는 타이밍 어드밴스(402)로 전송될 수 있다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기지국의 블록도를 도시한다. 기지국(500)은 서빙 기지국(104)(도 1), 논서빙 기지국(106)(도 1) 및/또는 논서빙 기지국(108)(도 1)으로서 사용하는데 적합할 수 있다. 기지국(500)은 귀로 네트워크(110)(도 1)와 같은 네트워크와 간섭하기 위한 네트워크 인터페이스 회로(502), 이동국(102)(도 1)과 같은 하나 이상의 이동국과 통신하기 위한 무선 트랜시버(504) 및 본 명세서에서 기술된 각종 동작을 수행하기 위한 프로세싱 회로(506)를 포함한다.
몇몇 실시예에 따르면, 기지국(500)이 서빙 기지국(104)(도 1)과 같은 서빙 기지국일 때, 네트워크 인터페이스 회로(502)는 논서빙 기지국(106)(도 1)에게 레인징 프레임을 전송할 때 사용하는 이동국(102)(도 1)에 대한 레인징 프레임 파라미터를 통지할 수 있다. 무선 트랜시버(504)는 레인징 프레임 파라미터를 포함하는 이동국(102)(도 1)으로 레인징 개시 메시지를 전송할 수 있고, 이동국(102)(도 1)은 레인징 프레임 파라미터에 따라 부여된 업링크 타임 슬롯(401)(도 4) 내에서 레인징 프레임(예를 들어, 유니캐스트 레인징 개시)을 응답식으로 전송할 수 있다. 이들 실시예에서, 프로세싱 회로(506)는 부여된 업링크 타임 슬롯(401)(도 4) 내에서 이동국(102)(도 1)으로부터의 레인징 프레임의 수신으로부터 제 1 타이밍 조정(404)(도 4)을 결정할 수 있다. 이들 실시예에서, 네트워크 인터페이스 회로(502)는 귀로 네트워크(110)(도 1)를 통해 논서빙 기지국(106)(도 1)으로부터 제 2 타이밍 조정(406)(도 4)을 수신할 수 있다. 제 2 타이밍 조정은 이동국(102)(도 1)으로부터의 레인징 프레임의 수신에 기초하여 논서빙 기지국(106)(도 1)에 의해 결정될 수 있다. 다른 실시예는 이하 보다 상세하게 기술된 네트워크 인터페이스 회로(502), 무선 트랜시버(504), 및 프로세싱 회로(506)에 의해 수행될 수 있다.
기지국(500)이 몇몇 개별적인 기능 요소를 갖는 것으로서 도시되어 있으나, 기능 요소 중 하나 이상은 DSP(digital signal processors)와 같은 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 다른 하드웨어 요소의 결합에 의해 결합되고, 구현될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 요소는 하나 이상의 마이크로프로세서, DSP, ASIC(application specific integrated circuits) 및 적어도 본 명세서에서 기술된 기능을 수행하는 각종 하드웨어 및 논리 회로의 결합을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기지국(500)의 기능 요소는 하나 이상의 프로세싱 요소에 대해 동작하는 하나 이상의 프로세서를 지칭할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 U-TDOA 측정을 결정하는 프로시쥬어를 도시한다. 도 6a에서, 이동국(102)은 이동국(102)(도 1)에 대응할 수 있고, 서빙 기지국(104)은 서빙 기지국(104)(도 1)에 대응할 수 있으며, 논서빙 기지국(106)은 논서빙 기지국(106)(도 1)에 대응할 수 있다. 도 6a에서, 기지국은 이동국과 통신하기 위한 동일한 주파수 세트를 이용한다. 몇몇 실시예에서, 프로시쥬어(600)는 규칙적인 단위로 및/또는 이동국(102)의 현재 위치 정보가 요청될 때마다 수행될 수 있다.
프로시쥬어(600)를 참조하면, 동작(602)에서, 서빙 기지국(104)은 레인징 프레임을 전송할 때 사용하는 이동국(102)에 대한 레인징 프레임 파라미터를 논서빙 기지국(106)에 통지한다. 서빙 기지국(104)에 의한 통지에 응답하여, 논서빙 기지국(106)은 동작(604)을 수행할 수 있다. 동작(604)에서, 논서빙 기지국(106)은 업링크 타임 슬롯(403)(도 4a)과 같은 업링크 타임 슬롯으로부터 자유로울 수 있고, 이동국(102)으로부터 레인징 프레임 전송을 들을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 서빙 기지국(104)은 귀로 네트워크(110)(도 1)를 이용하여 동작(602) 시에 논서빙 기지국(106)에게 레인징 프레임 파라미터를 통지할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 레인징 프레임 파라미터는 레인징 프레임을 생성하고 전송할 때 사용하는 프레임 넘버, 개시 시각, 심볼의 수, 인코딩 레이트 또는 이동국에 대한 변조 레벨을 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다.
동작(606) 시에, 서빙 기지국(104)은 레인징 프레임을 전송할 때 사용하는 이동국(102)에 업링크 타임 슬롯(403)(도 4a)과 같은 업링크 타임 슬롯을 부여할 수 있다. 업링크 타임 슬롯의 부여는 레인징 프레임을 생성하고 전송할 때 이동국(102)에 의해 사용하기 위한 대역폭, 프레임 넘버, 타임 슬롯 수, 및/또는 타임 슬롯 내의 심볼의 수를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다.
동작(608)에서, 서빙 기지국(104)은 레인징 개시 메시지(609)를 이동국(102)으로 전송함으로써 자율적인 레인징을 개시할 수 있다. 레인징 개시 메시지(609)는 레인징 프레임 파라미터를 포함할 수 있다. 이동국(102)은 레인징 프레임 파라미터에 따라, 업링크 타임 슬롯(401)(도 4a)와 같은 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 레인징 프레임(611)을 응답식으로 전송할 수 있다. 이들 실시예에서, 레인징 개시 메시지(609)는 타이밍 어드밴스(402)(도 4a)와 같은 타이밍 어드밴스를 포함할 수 있으며, 레인징 프레임 파라미터를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 레인징 개시 메시지(609)에 응답하여, 이동국(102)은 동작(607)에서 레인징 프레임을 개시할 수 있다. 이들 실시예에서, 레인징 프레임(611)은 RNG-REQ 메시지를 포함할 수 있고, 레인징 개시 메시지(609)는 RNG-RSP 메시지를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 레인징 개시 메시지(609)는 이동국(102)이 레인징 프레임(611)을 전송하도록 하는 자동 응답 메시지일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다.
동작(614)에서, 서빙 기지국(104)은 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 이동국(102)으로부터 레인징 프레임(611)을 수신한 것으로부터 제 1 타이밍 조정(t1)을 측정할 수 있다. 제 1 타이밍 조정은 제 1 타이밍 조정(404)(도 4a)에 대응할 수 있다.
동작(620)에서, 논서빙 기지국(106)은 업링크 타임 슬롯(403)(도 4a)과 같은 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 이동국(102)으로부터 레인징 프레임(611)을 수신할 수 있다. 동작(620)의 일부로서, 논서빙 기지국(106)은 제 2 타이밍 조정(t2)을 측정할 수 있다. 제 2 타이밍 조정은 이동국(102)으로부터의 레인징 프레임(611)의 수신에 기초하여 논서빙 기지국(106)에 의해 결정될 수 있다. 동작(621)에서, 논서빙 기지국(106)은 귀로 네트워크(110)(도 1)를 이용하여 서빙 기지국(104)에 제 2 타이밍 조정을 전송할 수 있다.
동작(622)에서, 서빙 기지국(104)은 논서빙 기지국(106)으로부터 제 2 타이밍 조정(t2)을 수신할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제 2 타이밍 조정은 귀로 네트워크(110)(도 1)를 이용하여 전송될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다.
동작(624)에서, 서빙 기지국(104)은 타이밍 어드밴스, 제 1 타이밍 조정 및 제 2 타이밍 조정으로부터 제 1 U-TDOA 파라미터(T1)를 계산할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제 1 U-TDOA 파라미터(T1)는 다음과 같은 수학식을 이용하여 계산될 수 있다.
T1 = (ta + t1) - (ta + t2)
이때 ta는 타이밍 어드밴스이고, t1은 제 1 타이밍 조정이며, t2는 제 2 타이밍 조정이나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 다음의 수학식은 서빙 기지국(104)에 대해 이동국(102)의 현재 위치 정보를 결정하도록 x 및 y에 대해 표현될 수 있다. 즉,
Figure 112009007949282-pct00001
이러한 수학식에서, xl 및 yl는 서빙 기지국(104)이 원점에 위치하는 좌표 시스템에서의 논서빙 기지국(106)의 위치 좌표를 나타내고, C는 광속을 나타낸다. 몇몇 실시예에서, 서빙 기지국(104)은 논서빙 기지국(106)의 위치 좌표를 알 수 있다. 몇몇 예는 도 2 및 도 3에 도시되어 있다.
몇몇 실시예에서, 동작(604)에서 논서빙 기지국(106)은 서빙 기지국(104)으로부터 통지받은 것에 응답하여 이동국(102)으로부터의 레인징 프레임(611)의 수신을 위한 업링크 타임 슬롯(403)(도 4a)을 확보할 수 있다. 업링크 타임 슬롯(403)(도 4a)은 서빙 기지국(104)에 의해 표시된 시간에 기초하여 선택될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 이동국(102)이 현재 논서빙 기지국(106)와 연관되지 않을 때, 논서빙 기지국(106)은 확보된 업링크 타임 슬롯(403)(도 4a) 동안 논서빙 기지국(106)와 연관된 이동국으로부터 업링크 프레임을 수신하는 것을 중단할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 논서빙 기지국(106)와 연관된 이동국은 확보된 업링크 타임 슬롯(403)(도 4a) 동안 논서빙 기지국(106)으로 전송하는 것을 중단하도록 지시될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다(예를 들어, 매핑 프레임에 의해).
몇몇 실시예에서, 제 2 논서빙 기지국(108)(도 1)과 같은 제 2 논서빙 기지국은 이동국(102)의 현재 위치 정보를 결정하도록 사용하기 불가능하거나 또는 이용 불가능하며, 논서빙 기지국(106)과 같은 단일의 논서빙 기지국이 위치 결정을 위해 사용될 수 있다. 이들 실시예에서, 동작(624)은 제 1 U-TDOA 파라미터를 이용하여 간략화된 수학식을 품으로써 이동국(102)의 현재 위치 정보를 계산할 수 있게 하도록 하나의 축 상에 이동국(102)을 위치시키기 위해 서빙 기지국(104)에 대해 좌표 축을 수학적으로 회전하는 것을 포함할 수 있다. 이에 대한 예는 도 3에 도시되어 있다. 이들 실시예에서, 이동국(102)의 현재 위치 정보는 주로 제 1 U-TDOA 파라미터에 기초하여 계산될 수 있다. 이들 실시예에서, 상기 수학식은 간략화된 수학식을 제공하도록 x 및 y 축을 회전함으로써 간략화될 수 있다. 이들 실시예 중 몇몇에서, 이동국(102)의 현재 위치 정보를 결정하도록 다음과 같은 간략화된 수학식이 x 및 y에 대해 표현될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다. 즉,
Figure 112009007949282-pct00002
몇몇 실시예에서, 위치 정보의 정확도는 방향성 및/또는 분할된 안테나의 사용에 의해 향상될 수 있다. 이들 실시예에서, 도달 각도(angle-of-arrival : AOA) 및/또는 수신 신호 강도 표시자(RSSI)와 같은 수신 신호 강도는 이동국(102)에 대한 위치 정보의 정확도를 향상시키는데 도움을 주도록 사용될 수 있다.
위치 정보에 대해 제 2 논서빙 기지국(108)(도 1)과 같은 제 2 논서빙 기지국이 사용되는 몇몇 실시예에서, 동작(602)은 제 2 논서빙 기지국(108)(도 1)에게 레인징(611)을 전송할 때 이동국(102)이 사용할 레인징 프레임 파라미터를 통지하는 것을 또한 포함할 수 있다. 이들 실시예에서, 논서빙 기지국(108)(도 1)은 이동국(102)으로부터의 레인징 프레임(611)의 수신에 기초하여 제 3 타이밍 조정을 결정하도록, 동작(604, 620, 621)과 같은 동작을 수행할 수 있다. 이들 실시예에서, 서빙 기지국(104)은 논서빙 기지국(108)(도 1)으로부터 제 3 타이밍 조정을 수신할 수 있다. 이들 실시예에서, 서빙 기지국(104)은 타이밍 어드밴스, 제 1 타이밍 조정 및 제 2 타이밍 조정으로부터 제 2 U-TDOA 파라미터를 생성할 수 있다. 이들 실시예에서, 이동국(102)의 현재 위치 정보는 제 1 U-TDOA 파라미터 및 제 2 U-TDOA 파라미터에 기초하여 계산될 수 있다. 이들 파라미터는 제 2 U-TDOA 파라미터는 다음과 같은 수학식을 이용하여 계산될 수 있다. 즉,
T1 = (ta + t1) - (ta + t2), 여기서 ta는 타이밍 어드밴스이고, t1은 제 1 타이밍 조정이며, t2는 제 2 타이밍 조정이나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 다음의 수학식은 이동국(102)의 현재 위치 정보를 결정하도록 x 및 y에 대해 해결될 수 있다. 즉,
Figure 112009007949282-pct00003
Figure 112009007949282-pct00004
몇몇 실시예에서, 타이밍 어드밴스(402)(도 4a)와 같은 타이밍 어드밴스는 레인징 개시 메시지(609) 내의 이동국(102)에 제공될 수 있다. 이들 실시예에서, 이동국(102)은 타이밍 어드밴스에 의해 (예를 들어, 확보/부여된 타임 슬롯 직전에) 표시된 양만큼 진행된 레인징 프레임(611)을 전송할 수 있다.
서빙 기지국(104) 및 논서빙 기지국(106)이 동일한 주파수 세트(예를 들어, 비직교 주파수 채널)를 사용하는 몇몇 실시예에서, 서빙 기지국(104) 및 논서빙 기지국(106)은 제 1 및 제 2 타이밍 조정을 각각 결정하도록 동일한 레인징 프레임(즉, 레인징 프레임(611))을 사용할 수 있다.
도 6b는 본 발명의 몇몇 다른 실시예에 따른 U-TDOA 측정을 결정하는 프로시쥬어를 도시한다. 도 6a에서, 이동국(102)은 이동국(102)(도 1)에 대응할 수 있고, 서빙 기지국(104)은 서빙 기지국(104)(도 1)에 대응할 수 있으며, 논서빙 기지국(106)은 논서빙 기지국(106)(도 1)에 대응할 수 있다. 도 6b에서, 기지국은 이동국과 통신하기 위한 상이한 주파수 세트를 이용한다. 몇몇 실시예에서, 프로시쥬어(650)는 규칙적인 단위로 및/또는 이동국(102)의 현재 위치 정보가 요청될 때마다 수행될 수 있다.
서빙 기지국(104) 및 논서빙 기지국(106)이 연관된 이동국과 통신하기 위해 상이한 주파수 세트(예를 들어, 비직교 주파수 채널)를 사용하는 몇몇 실시예에서,프로시쥬어(650)는 프로시쥬어(600)(도 6a) 대신에 수행될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 프로시쥬어(650)의 동작(602, 608 내지 614 및 620 내지 624)은 프로시쥬어(600)의 동작(602, 608 내지 614 및 620 내지 624)(도 6a)과 유사할 수 있다. 프로시쥬어(650)는 추가적인 동작(616, 619)를 포함할 수 있다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 서빙 기지국(104)에 의해 통지된 후에, 논서빙 기지국(106)은 동작(604)에서 이동국(102)에 대해 업링크 타임 슬롯을 부여할 수 있다. 동작(610)에서 레인징 프레임의 수신 이후에 및/또는 동작(614)에서 제 1 타이밍 조정을 측정한 이후에, 서빙 기지국(104)은 동작(616)에서 이동국(102)으로 모바일 스캔 메시지(617)를 전송할 수 있다. 이들 실시예에서, 모바일 스캔 메시지(617)는 모바일 스캔 메시지(617)에서 정의된 시간의 기간 동안 서빙 기지국(104)과 통신하는 것을 중단하도록 이동국(102)에 추가로 지시할 수 있다. 모바일 스캔 메시지(617)의 수신에 응답하여, 이동국(102)은 동작(604)에서 부여된 타임 슬롯 내에서 논서빙 기지국(106)에 의해 현재 사용되는 주파수로 논서빙 기지국(106)에 제 2 레인징 프레임(618)을 전송할 수 있다.
이러한 실시예의 동작(620)에서, 논서빙 기지국(106)은 이동국(102)으로부터의 제 2 타이밍 조정(618)의 수신에 기초하여 제 2 타이밍 조정을 결정할 수 있다. 이들 실시예 중 몇몇에서, 모바일 스캔 메시지(617)는 아래에서 참조되는 제안된 사양 및/또는 IEEE 802.16 표준 중 하나에 따라 구성된 이동도 스캔 응답(MOB_SCN_RSP) 메시지를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다.
몇몇 대안적인 실시예에서, 이동국(102)은 모바일 스캔 메시지(617)의 수신에 응답하여 논서빙 기지국(106)에 의해 사용된 주파수 채널을 식별하도록 스캔을 수행할 수 있다. 이들 실시예에서, 모바일 스캔 메시지(617)는 이동국(102)이 논서빙 기지국(106)에 의해 사용된 주파수 채널을 식별하고 제 2 레인징 프레임(618)을 제 2 프레임으로서 구성하도록 허용하는, 논서빙 기지국(106)의 기지국 식별자를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 이동국(102)의 현재 위치 정보는 다른 프로시쥬어(600 또는 650)의 동작의 적어도 일부를 반복함으로써 업데이트될 수 있다. 이동국(102)의 현재 위치 정보가 업데이트될 때, 다른 레인징 프레임을 전송할 때 이동국(102)이 사용하기 위한 타이밍 어드밴스로서 제 1 타이밍 조정이 이동국(102)에 제공될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 서빙 기지국(104)은 VoIP 통신을 포함하는 프레임들을 이동국(102)에 전달할 수 있다. 이들 실시예 중 몇몇에서, 요청은 이동국(102)의 현재 위치 정보에 대해 긴급 상황 서비스 네트워크(예를 들어, 네트워크(911))로부터 수신될 수 있다. 서빙 기지국(104)은 제 1 U-TDOA 파라미터 및 제 2 U-TDOA 파라미터에 기초하여 현재 위치 정보를 긴급 상황 서비스 네트워크로 제공할 수 있다. 이들 실시예에서, 이동국(102)의 현재 위치 정보는 긴급 상황 서비스 네트워크와 같은 외부 네트워크로부터의 요청에 응답하여 결정될 수 있다. 몇몇 대안적인 실시예에서, 규칙적인 단위로(예를 들어, 매 10ms마다) 결정될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 개별적인 동작은 별도의 동작으로서 도시되고 기술 되었으나, 개별적인 동작의 하나 이상은 동시에 수행될 수 있으며, 동작이 도시된 순서로 수행될 필요는 없다.
도 7은 분할된 안테나를 사용하는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 무선 액세스 네트워크를 도시한다. 도 7에서, 이동국(MS)(102)은 이동국(102)(도 1)에 대응할 수 있고, 서빙 기지국(BS)(104)은 서빙 기지국(104)(도 1)에 대응할 수 있으며, 논서빙 기지국(BS)(106)은 논서빙 기지국(106)(도 1)에 대응할 수 있고, 논서빙 기지국(BS)(108)은 논서빙 기지국(108)(도 1)에 대응할 수 있다. 이들 실시예에서, 서빙 기지국(104)은 섹터(704A, 704B 및 704C) 내의 이동국과 통신할 수 있다. 서빙 기지국(104)의 각 섹터는 비간섭 주파수를 사용할 수 있다. 이들 실시예에서, 논서빙 기지국(108)은 섹터(704A, 704B 및 704C) 내의 이동국과 통신할 수 있다. 논서빙 기지국(108)의 각 섹터도 비간섭 주파수를 사용할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 이동국(102)은 서빙 기지국(104)의 섹터(704C) 내에 위치하고, 논서빙 기지국(106)의 섹터(706C) 내에 위치한다. 섹터(706C) 및 섹터(704C)가 동일한 주파수 세트를 사용할 때, 도 4a 및 프로시쥬어(600)(도 6a)가 적용될 수 있다. 섹터(706C) 및 섹터(704C)가 서로 다른 주파수 세트를 사용할 때, 도 4b 및 프로시쥬어(650)(도 6b)가 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 기지국(104, 106, 108)은 멀티캐리어 통신 채널 상에서 OFDM(orthogonal frequency division multiplexed) 통신 신호를 통신할 수 있다. 멀티캐리어 통신 채널은 사전 결정된 주파수 스펙트럼 내에 있을 수 있고 다수의 직교 서브캐리어를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 멀티캐리어 신호는 밀접하게 배치된 OFDM 서브캐리어에 의해 정의될 수 있다. 각각의 서브캐리어는 다른 서브캐리어의 실질적으로 중심 주파수에서 널(null)을 가질 수 있고/있거나 각각의 서브캐리어는 심볼 주기 내에서 정수의 사이클을 가질 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 기지국(104, 106 및 108)은 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니더라도, OFDMA와 같은 다수의 액세스 기법에 따라 통신할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기지국(104, 106 및 108)은 확산 스펙트럼 신호를 이용하여 통신할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 기지국(104, 106 및 108)은 WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 통신국과 같은 BWA(broadband wireless access) 네트워크 통신국일 수 있으며, 거의 임의의 무선 통신 디바이스의 일부일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 이동국(102)(도 1)은 PDA(personal digital assistant), 무선 통신 성능을 갖는 랩탑 또는 휴대용 컴퓨터, 웹 태블릿, 무선 전화, 무선 헤드셋, 페이저, 인스턴트 메시징 디바이스, 디지털 카메라, 액세스 포인트, 텔레비전, 의료 디바이스(예를 들어, 심장 박동률 모니터, 혈압 모니터 등)와 같은 휴대용 무선 통신 디바이스의 일부이거나, 또는 정보를 무선으로 수신하고/하거나 전송할 수 있은 다른 디바이스일 수 있다.
몇몇 무선 액세스 네트워크 실시예에서, 기지국(104, 106 및 108) 및 이동국(102)에 의해 이용된 통신 신호에 대한 주파수 스펙트럼은 2GHz와 11GHz 사이의 주파수를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 기지국(104, 106, 108) 및 이동국(102)은 그 변형예 및 균등예를 포함하는 WMAN(wireless metropolitan area networks)에 대해 IEEE 802.16-2004 및 IEEE 802.16(e) 표준에 따라 통신할 수 있으나, 다른 기법 및 표준에 따라 통신을 전송하고/하거나 수신하는데 또한 적합할 수 있음에 따라 본 발명의 범위가 이러한 측면으로 제한되는 것은 아니다. IEEE 802.16 표준에 대한 더 많은 정보에 대해, "IEEE Standards for Information Technology - Telecommunications and Information Exchange between Systems" - Metropolitan Area Networks - Specific Requirements - Part 16; "Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems", May 2005 and related amendments/versions을 참조하기 바란다.
구체적으로 달리 언급하지 않는 한, 프로세싱, 컴퓨팅, 계산, 결정, 다스플레이 등과 같은 용어는 프로세싱 시스템의 레지스터 및 메모리 내의 물리적(예를 들어, 전자적) 양으로서 표현된 데이터를 프로세싱 시스템의 레지스터 및 메모리 내의 물리적 양으로서 유사하게 표현된 데이터를 수동 조작하고 변환할 수 있는 하나 이상의 프로세싱이나 컴퓨팅 시스템 또는 유사한 디바이스, 또는 다른 이러한 정보 저장, 전송 또는 디스플레이 디바이스의 액션 및/또는 프로세스를 지칭할 수있다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 컴퓨팅 디바이스는 휘발성이나 비휘발성 메모리 또는 그 결합일 수 있은 컴퓨터 판독 가능한 메모리와 결합된 하나 이상의 프로세싱 요소를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예는 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어 중 하나 또는 결합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예는 본 명세서에서 기술된 동작을 수행하도록 적어도 하나의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있은 머신 판독 가능한 매체 상에 저장된 인스트럭션으로서 또한 구현될 수 있다. 머신 판독 가능한 매체는 머신(예를 들어, 컴퓨터)에 의해 판독 가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하는 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 머신 판독 가능한 매체는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 자기 디스크 저장 매체, 광학적 저장 매체, 플래쉬 메모리 디바이스, 전기적, 광학적, 어쿠스틱 또는 다른 형태의 전파된 신호(예를 들어, 캐리어파, 적외선 신호, 디지털 신호 등) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 개요는 판독자가 본 기술적 개시 내용의 속성 및 요지를 확인하도록 하는 개요를 필요로 하는 37 C.F.R. Section 1.72(b)와 부합하도록 제공되어 있다. 특허 청구 범위의 범위 또는 의미를 제한허가나 해석하도록 사용되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
전술한 상세한 설명에서, 각종 특징은 통상 본 개시 내용을 개괄하기 위한 단일의 실시예에서 함께 그룹화된다. 본 개시 내용의 방법은 청구된 특허 청구 범위의 요지가 각각의 특허 청구 범위에서 명시적으로 개시되는 특징 이상을 필요로 하는 의도를 반영하는 것으로서 해석되어서는 안 된다. 그 대신에, 후술하는 특허 청구 범위가 반영하는 바와 같이, 본 발명은 단일의 개시된 실시예의 모든 특징 이내에 있을 수 있다. 따라서, 후술하는 특허 청구 범위는 본 명세서에서 상세한 설 명에 포함될 수 있으며, 각각의 특허 청구 범위는 개별적인 바람직한 실시예로서 그 고유의 내용을 개시한다.

Claims (30)

  1. 이동국의 현재 위치 정보를 결정하는 방법으로서,
    레인징 프레임(ranging frame)을 전송할 때 사용하기 위한 상기 이동국에 대한 레인징 프레임 파라미터를 논서빙 기지국(non-serving base station)에 통지하는 단계와,
    상기 이동국에 레인징 개시 메시지(an initiate ranging message)를 전송하는 단계 --상기 이동국은 상기 레인징 프레임 파라미터에 따라 부여된(granted) 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 레인징 프레임을 응답식으로 전송함-- 와,
    상기 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신한 것으로부터 제 1 타이밍 조정(timing adjustment)을 결정하는 단계와,
    상기 논서빙 기지국으로부터 제 2 타이밍 조정을 수신하는 단계 --상기 제 2 타이밍 조정은 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신한 것에 기초하여 상기 논서빙 기지국에 의해 결정됨-- 를 포함하는
    현재 위치 정보 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동국은 현재 서빙 기지국(serving base station)과 연관되고,
    상기 현재 위치 정보 결정 방법은,
    상기 레인징 프레임을 전송할 때 사용하는 상기 이동국에 대해 상기 업링크 타임 슬롯을 부여하는 단계와,
    타이밍 어드밴스(timing advance)와 상기 제 1 타이밍 조정 및 상기 제 2 타이밍 조정으로부터 제 1 업링크 도달 시간차(U-TDOA; uplink time-difference of arrival) 파라미터를 생성하는 단계를 더 포함하는
    현재 위치 정보 결정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 논서빙 기지국은 상기 서빙 기지국에 의해 통지받은 것에 응답하여 상기 이동국으로부터의 상기 레인징 프레임 수신을 위한 업링크 타임 슬롯을 확보(reserve)하고,
    상기 업링크 타임 슬롯은 상기 서빙 기지국에 의해 제공된 상기 레인징 프레임 파라미터에 의해 표시된 시간에 기초하여 선택되는
    현재 위치 정보 결정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    제 2 논서빙 기지국이 상기 이동국의 상기 현재 위치 정보를 결정하는 데에 사용될 수 없는 경우, 상기 현재 위치 정보 결정 방법은,
    상기 제 1 U-TDOA 파라미터를 이용해 간략화된 수학식을 품으로써 상기 이동국의 상기 현재 위치 정보를 계산하는 것을 가능케 하도록, 상기 이동국을 하나의 축 상에 위치시키기 위해 상기 서빙 기지국에 대해 좌표축을 수학적으로 회전하는 단계를 더 포함하는
    현재 위치 정보 결정 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 현재 위치 정보의 정확도를 향상시키도록 방향성 안테나 및 상기 레인징 프레임의 수신 신호 강도를 이용하는 단계를 더 포함하는
    현재 위치 정보 결정 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    제 2 논서빙 기지국이 위치 결정에 사용될 때, 상기 현재 위치 정보 결정 방법은,
    상기 이동국이 상기 레인징 프레임을 전송할 때 사용할 상기 레인징 프레임 파라미터를 상기 제 2 논서빙 기지국에게 통지하는 단계 --상기 제 2 논서빙 기지국은 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임의 수신을 위한 업링크 타임 슬롯을 응답식으로 확보함-- 와,
    상기 제 2 논서빙 기지국으로부터 제 3 타이밍 조정을 수신하는 단계 --상기 제 3 타이밍 조정은 상기 확보된 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신한 것에 기초하여 상기 제 2 논서빙 기지국에 의해 결정됨-- 와,
    상기 타이밍 어드밴스와 상기 제 1 타이밍 조정 및 상기 제 3 타이밍 조정으로부터 제 2 U-TDOA 파라미터를 생성하는 단계를 더 포함하되,
    상기 이동국의 상기 현재 위치 정보는 상기 제 1 U-TDOA 파라미터 및 상기 제 2 U-TDOA 파라미터 모두에 기초하여 계산되는
    현재 위치 정보 결정 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 레인징 개시 메시지 내에서 상기 이동국에 상기 타이밍 어드밴스를 제공하는 단계와,
    상기 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 이동국, 상기 서빙 기지국 및 상기 논서빙 기지국은 동시에 동작하고,
    상기 이동국은 상기 타이밍 어드밴스에 의해 표시된 양만큼 진행하는 상기 레인징 프레임을 전송하며,
    상기 논서빙 기지국은 상기 논서빙 기지국에 의해 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 레인징 프레임을 수신하는
    현재 위치 정보 결정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 및 상기 논서빙 기지국은 동일한 주파수를 이용하여 연관된 이동국과 통신하고,
    상기 서빙 기지국 및 상기 논서빙 기지국은 상기 수신된 레인징 프레임을 사용하여 상기 제 1 타이밍 조정 및 상기 제 2 타이밍 조정을 각각 결정하는
    현재 위치 정보 결정 방법.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 및 상기 논서빙 기지국이 연관된 이동국과 통신하기 위해 서로 다른 주파수를 사용하는 경우, 상기 현재 위치 정보 결정 방법은, 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신한 후에 상기 이동국으로 모바일 스캔 메시지(mobile scan message)를 전송하는 단계를 더 포함하며,
    상기 모바일 스캔 메시지는 상기 이동국에게 상기 모바일 스캔 메시지에서 정의된 시간의 기간 동안 상기 서빙 기지국과의 통신을 중단하도록 지시하고,
    상기 모바일 스캔 메시지의 수신에 응답하여, 상기 이동국은 상기 논서빙 기지국에 의해 현재 사용되는 주파수로 제 2 레인징 프레임을 전송하며,
    상기 논서빙 기지국은 상기 이동국으로부터 상기 제 2 레인징 프레임을 수신한 것에 기초하여 상기 제 2 타이밍 조정을 결정하는
    현재 위치 정보 결정 방법.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 통지 단계와 상기 전송 단계를 반복함으로써 상기 이동국의 상기 현재 위치 정보를 업데이트하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 1 타이밍 조정은, 상기 업데이트를 위해 다른 레인징 프레임을 전송할 때 상기 이동국이 사용하기 위한 상기 타이밍 어드밴스로서 상기 이동국에 제공되는
    현재 위치 정보 결정 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 레인징 프레임 파라미터는 상기 레인징 프레임을 생성 및 전송하는 데에 사용하도록 상기 이동국에 대한 프레임 넘버, 시작 시각, 심볼의 개수, 인코딩 레이트 또는 변조 레벨 중 하나 이상을 포함하는
    현재 위치 정보 결정 방법.
  12. 제 2 항에 있어서,
    OFDM(orthogonal frequency division multiplexed) 프레임을 VoIP(Voice over Internet Protocol) 통신을 포함하는 상기 이동국과 통신시키는 단계와,
    상기 이동국의 상기 현재 위치 정보에 대한 요청을 긴급 서비스 네트워크로부터 수신하는 단계 --상기 서빙 기지국은 상기 요청에 응답하여 상기 통지 단계, 상기 부여 단계, 상기 전송 단계, 상기 결정 단계 및 상기 수신 단계를 수행함-- 와,
    적어도 상기 제 1 U-TDOA 파라미터에 기초하여 현재 위치 정보를 상기 긴급 서비스 네트워크에 제공하는 단계를 더 포함하는
    현재 위치 정보 결정 방법.
  13. 서빙 기지국으로서,
    레인징 프레임을 전송할 때 사용하기 위한 이동국에 대한 레인징 프레임 파라미터를 논서빙 기지국에 통지하는 네트워크 인터페이스 회로와,
    상기 이동국에 레인징 개시 메시지를 전송하는 무선 트랜시버 --상기 이동국은 상기 레인징 프레임 파라미터에 따라 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 레인징 프레임을 응답식으로 전송함-- 와,
    상기 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신한 것으로부터 제 1 타이밍 조정을 결정하는 프로세싱 회로를 포함하되,
    상기 무선 트랜시버는 상기 논서빙 기지국으로부터 제 2 타이밍 조정을 수신하고, 상기 제 2 타이밍 조정은 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신한 것에 기초하여 상기 논서빙 기지국에 의해 결정되는
    서빙 기지국.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 이동국은 현재 서빙 기지국과 연관되고,
    상기 서빙 기지국은 상기 레인징 프레임을 전송할 때 사용하는 상기 이동국에 대해 상기 업링크 타임 슬롯을 부여하며,
    상기 프로세싱 회로는 타이밍 어드밴스와 상기 제 1 타이밍 조정 및 상기 제 2 타이밍 조정으로부터 제 1 업링크 도달 시간차(U-TDOA) 파라미터를 생성하는
    서빙 기지국.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 논서빙 기지국은 상기 서빙 기지국에 의해 통지받은 것에 응답하여 상기 이동국으로부터의 상기 레인징 프레임 수신을 위한 업링크 타임 슬롯을 확보하고,
    상기 업링크 타임 슬롯은 상기 서빙 기지국에 의해 제공된 상기 레인징 프레임 파라미터에 의해 표시된 시간에 기초하여 선택되는
    서빙 기지국.
  16. 제 15 항에 있어서,
    제 2 논서빙 기지국이 상기 이동국의 상기 현재 위치 정보를 결정하는 데에 사용될 수 없는 경우, 상기 프로세싱 회로가 상기 제 1 U-TDOA 파라미터를 이용해 간략화된 수학식을 품으로써 상기 이동국의 상기 현재 위치 정보를 계산하는 것을 가능케 하도록 상기 이동국을 하나의 축 상에 위치시키기 위해 상기 서빙 기지국에 대해 좌표축을 수학적으로 회전하는
    서빙 기지국.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 무선 트랜시버는 방향성 안테나에 결합되며,
    상기 프로세싱 회로는 상기 현재 위치 정보의 정확도를 향상시키도록 상기 방향성 안테나 및 상기 레인징 프레임의 수신 신호 강도를 이용하는
    서빙 기지국.
  18. 제 15 항에 있어서,
    제 2 논서빙 기지국이 위치 결정에 사용될 때, 상기 서빙 기지국은 상기 이동국이 네트워크 인터페이스 회로를 사용하여 상기 레인징 프레임을 전송할 때 사용할 상기 레인징 프레임 파라미터를 상기 제 2 논서빙 기지국에게 통지하고, 상기 제 2 논서빙 기지국은 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임의 수신을 위한 업링크 타임 슬롯을 응답식으로 확보하고,
    상기 무선 트랜시버는 상기 제 2 논서빙 기지국으로부터 제 3 타이밍 조정을 수신하되, 상기 제 3 타이밍 조정은 상기 확보된 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신한 것에 기초하여 상기 제 2 논서빙 기지국에 의해 결정되고,
    상기 프로세싱 회로는 상기 타이밍 어드밴스와 상기 제 1 타이밍 조정 및 상기 제 3 타이밍 조정으로부터 제 2 U-TDOA 파라미터를 생성하며,
    상기 프로세싱 회로는 상기 제 1 U-TDOA 파라미터 및 상기 제 2 U-TDOA 파라미터 모두에 기초하여 상기 이동국의 상기 현재 위치 정보를 계산하는
    서빙 기지국.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 무선 트랜시버는 상기 레인징 개시 메시지 내에서 상기 이동국에 상기 타이밍 어드밴스를 제공하고, 상기 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신하며,
    상기 이동국, 상기 서빙 기지국 및 상기 논서빙 기지국은 동시에 동작하고,
    상기 이동국은 상기 타이밍 어드밴스에 의해 표시된 양만큼 진행하는 상기 레인징 프레임을 전송하며,
    상기 논서빙 기지국은 상기 논서빙 기지국에 의해 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 레인징 프레임을 수신하는
    서빙 기지국.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 및 상기 논서빙 기지국은 동일한 주파수의 세트를 이용하여 연관된 이동국과 통신하고,
    상기 서빙 기지국 및 상기 논서빙 기지국은 상기 수신된 레인징 프레임을 사용하여 상기 제 1 타이밍 조정 및 상기 제 2 타이밍 조정을 각각 결정하는
    서빙 기지국.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 및 상기 논서빙 기지국이 연관된 이동국과 통신하기 위해 서로 다른 주파수를 사용하는 경우, 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신한 후에 상기 이동국으로 모바일 스캔 메시지를 전송하도록 상기 무선 트랜시버를 구성하고,
    상기 모바일 스캔 메시지는 상기 이동국에게 상기 모바일 스캔 메시지에서 정의된 시간의 기간 동안 상기 서빙 기지국과의 통신을 중단하도록 지시하고,
    상기 모바일 스캔 메시지의 수신에 응답하여, 상기 이동국은 상기 논서빙 기지국에 의해 현재 사용되는 주파수로 제 2 레인징 프레임을 전송하며,
    상기 논서빙 기지국은 상기 이동국으로부터 상기 제 2 레인징 프레임을 수신한 것에 기초하여 상기 제 2 타이밍 조정을 결정하는
    서빙 기지국.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 무선 트랜시버는 상기 현재 위치 정보의 업데이트를 위해 다른 레인징 프레임을 전송할 때 상기 이동국이 사용하기 위한 상기 타이밍 어드밴스로서 상기 이동국에 상기 제 1 타이밍 조정을 제공하는
    서빙 기지국.
  23. 제 15 항에 있어서,
    상기 레인징 프레임 파라미터는 상기 레인징 프레임을 생성 및 전송하는 데에 사용하도록 상기 이동국에 대한 프레임 넘버, 시작 시각, 심볼의 개수, 인코딩 레이트 또는 변조 레벨 중 하나 이상을 포함하는
    서빙 기지국.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 무선 트랜시버는 VoIP 통신을 포함하는 OFDM 프레임을 상기 이동국에 전달하고,
    상기 네트워크 인터페이스 회로는 상기 이동국의 상기 현재 위치 정보에 대한 요청을 긴급 서비스 네트워크로부터 수신하되, 상기 서빙 기지국은 상기 요청에 응답하여 상기 통지, 상기 부여, 상기 전송, 상기 결정 및 상기 수신을 수행하고,
    상기 네트워크 인터페이스 회로는 적어도 상기 제 1 U-TDOA 파라미터에 기초하여 현재 위치 정보를 상기 긴급 서비스 네트워크에 제공하는
    서빙 기지국.
  25. 통신 시스템으로서,
    레인징 프레임을 전송할 때 사용하기 위한 이동국에 대한 레인징 프레임 파라미터를 논서빙 기지국에 통지하는 네트워크 인터페이스 회로와, 상기 이동국에 레인징 개시 메시지를 전송하는 무선 트랜시버 --상기 이동국은 상기 레인징 프레임 파라미터에 따라 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 레인징 프레임을 응답식으로 전송함-- 와, 상기 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신한 것으로부터 제 1 타이밍 조정을 결정하는 프로세싱 회로를 포함하되, 상기 무선 트랜시버는 상기 논서빙 기지국으로부터 제 2 타이밍 조정을 수신하고, 상기 제 2 타이밍 조정은 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신한 것에 기초하여 상기 논서빙 기지국에 의해 결정되는 기지국과,
    상기 무선 트랜시버에 결합되어 레인징 개시 요청 메시지를 상기 이동국에 전송하고 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신하는, 하나 이상의 실질적으로 전방향성인(omnidirectional) 안테나를 포함하는
    통신 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 이동국은 현재 서빙 기지국과 연관되고,
    상기 서빙 기지국은 상기 레인징 프레임을 전송할 때 사용하는 상기 이동국에 대해 상기 업링크 타임 슬롯을 부여하며,
    상기 프로세싱 회로는 타이밍 어드밴스와 상기 제 1 타이밍 조정 및 상기 제 2 타이밍 조정으로부터 제 1 업링크 도달 시간차(U-TDOA) 파라미터를 생성하는
    통신 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 논서빙 기지국은 상기 서빙 기지국에 의해 통지받은 것에 응답하여 상기 이동국으로부터의 상기 레인징 프레임 수신을 위한 업링크 타임 슬롯을 확보하고,
    상기 업링크 타임 슬롯은 상기 서빙 기지국에 의해 제공된 상기 레인징 프레임 파라미터에 의해 표시된 시간에 기초하여 선택되는
    통신 시스템.
  28. 액세스되었을 때 머신으로 하여금 이동국의 현재 위치 정보를 결정하기 위한 단계들을 수행하도록 하는 인스트럭션을 제공하는 머신 판독가능한 매체로서,
    상기 이동국의 현재 위치 정보를 결정하기 위한 단계들은,
    레인징 프레임을 전송할 때 사용하기 위한 상기 이동국에 대한 레인징 프레임 파라미터를 논서빙 기지국에 통지하는 단계와,
    상기 이동국에 레인징 개시 메시지를 전송하는 단계 --상기 이동국은 상기 레인징 프레임 파라미터에 따라 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 레인징 프레임을 응답식으로 전송함-- 와,
    상기 부여된 업링크 타임 슬롯 내에서 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신한 것으로부터 제 1 타이밍 조정을 결정하는 단계와,
    상기 논서빙 기지국으로부터 제 2 타이밍 조정을 수신하는 단계 --상기 제 2 타이밍 조정은 상기 이동국으로부터 상기 레인징 프레임을 수신한 것에 기초하여 상기 논서빙 기지국에 의해 결정됨-- 를 포함하는
    머신 판독가능한 매체.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 이동국은 현재 서빙 기지국과 연관되고,
    상기 인스트럭션은 액세스되었을 때 상기 머신으로 하여금,
    상기 레인징 프레임을 전송할 때 사용하는 상기 이동국에 대해 상기 업링크 타임 슬롯을 부여하는 단계와,
    타이밍 어드밴스와 상기 제 1 타이밍 조정 및 상기 제 2 타이밍 조정으로부터 제 1 업링크 도달 시간차(U-TDOA) 파라미터를 생성하는 단계
    를 더 수행하도록 하는
    머신 판독가능한 매체.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 논서빙 기지국은 상기 서빙 기지국에 의해 통지받은 것에 응답하여 상기 이동국으로부터의 상기 레인징 프레임 수신을 위한 업링크 타임 슬롯을 확보하고,
    상기 업링크 타임 슬롯은 상기 서빙 기지국에 의해 제공된 상기 레인징 프레임 파라미터에 의해 표시된 시간에 기초하여 선택되는
    머신 판독가능한 매체.
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